大跨度乾煤棚曲面鋼網架安裝用移動腳手架施工工法

《大跨度乾煤棚曲面鋼網架安裝用移動腳手架施工工法》是南通建工集團股份有限公司、江西省建工集團公司完成的建築類施工工法；作者分別是張向陽、易興中、邱林、丁慶雲、李文、張樂；適用範圍是各類乾煤棚網架安裝用移動腳手架設計、搭設與使用，也適用於工業與民用建築中大面積平面網架、大面積輕鋼屋蓋結構安裝用移動腳手架（胎架）的設計與施工。

《大跨度乾煤棚曲面鋼網架安裝用移動腳手架施工工法》主要的工法特點是儘可能地使用電廠（熱電廠）施工中所必需的、重複周轉使用的材料；操作簡單，移動方便；移動腳手架對地基土承載力要求相對低，一般不須對地基進行預加固處理；確保施工過程中乾煤棚內斗輪機、煤輸送系統的正常使用功能；網架安裝方便。

2008年1月31日，《大跨度乾煤棚曲面鋼網架安裝用移動腳手架施工工法》被中華人民共和國住房和城鄉建設部評定為2005-2006年度國家二級工法。

基本介紹

• 中文名：大跨度乾煤棚曲面鋼網架安裝用移動腳手架施工工法
• 工法編號： YJGF195-2006
• 完成單位：南通建工集團股份有限公司、江西省建工集團公司
• 主要完成人：張向陽、易興中、邱林、丁慶雲、李文、張樂
• 審批單位：中華人民共和國住房和城鄉建設部
• 主要榮譽：國家二級工法（2005-2006年度）

形成原因

《大跨度乾煤棚曲面鋼網架安裝用移動腳手架施工工法》的形成原因是：

截至2005年，在南通建工集團股份有限公司、江西省建工集團公司承建的發電廠、熱電廠大跨度乾煤棚曲面網架工程施工中，設計使用了一種新型實用的移動式腳手架，有效保障了施工安全，降低了網架安裝成本，保證了網架施工質量，維護了電廠整體正常運營秩序。

工法特點

《大跨度乾煤棚曲面鋼網架安裝用移動腳手架施工工法》的工法特點是：

1.儘可能地使用電廠（熱電廠）施工中所必需的、重複周轉使用的材料，最大限度地減少或避免資源或費用的投入，實現綠色作業生產，做到了低原材料投入、低能源消耗、低機械設備投入、不損害人員安全健康、設施可循環與再周轉使用、不產生二次污染物；

2.操作簡單，移動方便；

3.相比同高度移動腳手架或落地腳手架，該移動腳手架對地基土承載力要求相對低得多，一般不須對地基進行預加固處理；

4.確保了施工過程中，乾煤棚內斗輪機、煤輸送系統的正常使用功能；

5.方便了網架的安裝，最大限度地減少了網架安裝過程中資源的投入，有效降低了網架施工成本。

操作原理

適用範圍

《大跨度乾煤棚曲面鋼網架安裝用移動腳手架施工工法》適用於各類乾煤棚網架安裝用移動腳手架設計、搭設與使用，同時也適用於工業與民用建築中大面積平面網架、大面積輕鋼屋蓋結構安裝用移動腳手架（胎架）的設計與施工。設計使用前應對網架單向受力性能與變形進行校核。

工藝原理

《大跨度乾煤棚曲面鋼網架安裝用移動腳手架施工工法》移動腳手架分為左右對稱相對獨立的兩組，每組移動腳手架均由鋼管扣件腳手架系統、平台基座系統、抗傾覆風拉系統、滑移裝置等四個部分組成。依據《鋼結構設計規範》GB 50017、《建築結構荷載規範》GB 50009、《建築地基基礎設計規範》GB 50007、《建築施工扣件式鋼管腳手架安全技術規範》JGJ 130等2005年前已執行的國家標準規範設計。採用鋼管扣件將立面布置成網架結構形式，參見圖1所示；通過布置側向、水平鋼管扣件剪刀撐與腳手架短向水平桿一道，將若干組立面網架組成排架結構形式，共同控制腳手架的側向剛度，形成整體穩定性能；兩組移動腳手架間留設大空間，以方便煤場斗輪機正常行走、保證輸煤系統的正常使用功能；每組腳手架下、平台基座間的梯形空間，留作方便網架構配件的運輸，同時將腳手架所受豎向力較簡捷地傳遞至由路基箱、軌道與滑輪、腳手架支撐鋼平台組成的平台基座系統；由鋼絲繩、地錨等組成的抗傾覆風拉系統；由手動葫蘆鋼絲繩、輪軌系統等組成的滑移裝置移動腳手架（圖1）。

圖1 移動腳手架正立面示意圖

在網架安裝前搭設約12米寬、寬高比不小於0.3的鋼管扣件移動腳手架，在腳手架驗收合格後進行其上空網架安裝；而後通過滑移裝置將腳手架向前移動架寬長度，再進行其上空網架的安裝，如此順序完成整體網架結構的安裝。

施工工藝

• 工藝流程

《大跨度乾煤棚曲面鋼網架安裝用移動腳手架施工工法》的工藝流程圖參見圖2示。

圖2 移動腳手架施工工藝流程圖

設計要點

《大跨度乾煤棚曲面鋼網架安裝用移動腳手架施工工法》的設計要點如下：

1.應根據工程特點進行移動腳手架深化設計。活荷載（含操作人員及網架自重荷載）按投影面積2千牛/平方米計；鋼管採用Φ48腳手鋼管，壁厚不小於3毫米，自重按38.4牛/米計；扣件平均按15牛/只考慮；隔離層採用新竹笆，按50牛/平方米考慮。腳手架的搭設寬度為12米，最大搭設高度控制不大於40米，寬高比不小於0.3，支座平台間距應控制不大於12米。

2.腳手架應布置足夠的側向剪刀撐、水平剪刀撐，以保證腳手架的整體穩定性。

3.取工程所在地基本風壓值計算風荷載標準值，對腳手架的整體穩定性、抗傾覆性能進行校驗，同時進行纜風繩的設計、布置與驗算。

4.立面上將腳手架鋼管扣件節點視作鉸接，通過橫向水平管、側向剪刀撐及水平剪刀撐將若干組立面網架組成排架結構，分為使用工況（存在六級風荷載）、非使用工況（存在基期風荷載時）、移動工況（存在四級風荷載）等三種工況條件，按《建築結構荷載規範》GB 5009、《建築施工扣件式鋼管腳手架安全技術規範》JGJ 130等規範中的規定進行荷載組合，採用SAP2000進行桿件受力計算，取得桿件軸力數值。水平桿件受力應不大於12千牛，非支座平台部位底端部採用扣件傳力的桿件受力：立桿軸力≤12千牛，斜桿軸力≤8千牛，否則應對設計方案予以調整，直至計算值滿足要求。

5.在使用工況及非使用工況條件下，腳手架立桿穩定性採用JGJ 130-2001《建築施工扣件式鋼管腳手架安全技術規範》中5.3.1條進行驗算，立桿計算長度取值為1.7325h（h為立桿步距）。在移動工況條件下進行立桿穩定性驗算時，立桿軸向力應考慮動力增大影響。

6.在進行輪軌系統設計時，在移動工況條件下應考慮動力增大因素的影響。

7.施工設計方案實施前須通過相關專家的方案評審論證。

操作要點

《大跨度乾煤棚曲面鋼網架安裝用移動腳手架施工工法》的操作要點如下：

1.腳手架搭設前應檢查地基承載力，確認地基承載力不小於70千帕，當地基承載力小於這一數值時應進行地基加固處理，然後鋪設石料，布置路基箱，安裝軌道及基座平台系統。如圖3所示。當乾煤棚設計地坪採用混凝土場地時，可先進行混凝土場地的施工，這樣可直接在混凝土地坪上固定布置軌道，而避免路基箱的使用投入；當然可建議設計師取消乾煤棚內混凝土場地，在一定程度上可減少建設工程造價。

圖3 腳手架基座平面布置示意圖

2.應嚴格按批准確認的移動腳手架設計圖紙進行布置與搭設移動腳手架。腳手架深化設計時應考慮搭設過程或拆除過程中不同受力工況時的臨時加固構造措施

3.應做好移動腳手架側向與水平向剛度的控制，布置側向及水平剪刀撐。參圖4~圖6所示。

圖4 水平剪刀撐布置示意圖

圖5 側向剪刀撐布置示意圖之一

圖6 側向剪刀撐布置示意圖之二

4.腳手架基座鋼平台上，立桿位置焊接Φ38×2.5毫米短鋼管內膽，腳手架立桿直接插在鋼管內膽上，同時立桿與基座鋼平台周邊圍焊，以此保證立桿與基座平台保持良好的鉸接狀態。立桿及水平桿應依據各基座平台中心線對稱布置，以使鋼管扣件偏心作用在橫向水平桿上所形成的水平力相對稱。

5.腳手架立面上的水平鋼管、斜向鋼管，參見圖1所示，均不得採用對接扣件接長鋼管，須採用搭接連線，或錯開布置，並同時於兩根或兩根以上的立桿節點相連線。

6.腳手架由頂層開始，每間隔6米布置一層竹笆隔離層，同時在水平剪刀撐B、C、D標高位置外側布置安全兜網；每一基座平台中間，布置一個人員上下專用安全爬梯。腳手架的防護隔離設施、安全爬梯以及其他安全裝置，應隨腳手架搭設布置到位。

7.在每一基座平台上空、水平剪刀撐A、B、C標高處，各布置一道纜風繩，纜風繩採用Φ15（6×37）鋼絲繩，前後通長、連通、對稱布置；鋼絲繩穿過腳手架所經過的每一腳手架立桿節點，均採用卡箍與鋼管扣件節點卡牢、綁緊；纜風繩與水平面的水平夾角應不大於60°，並向邊側傾斜約5°採用3噸葫蘆及滑輪將鋼絲繩拉緊、固定。

8.腳手架移動前應使左右兩組腳手架相互完全脫離，每組腳手架單獨移動，以使輪軌滑移系統工作協調、同步；滑移結束，兩組腳手架間立面上採用三道水平鋼管扣連，參見圖1，以保證腳手架處於更加安全可靠的受力狀態。

9.每組腳手架移動時，採用手拉葫蘆同步、緩慢牽引基座平台；移動腳手架前，應先鬆動約5米長度的纜風繩，而後將腳手架移動約2米的距離，再鬆動約5米長度的纜風繩；腳手架移動結束，應將輪軌系統鎖緊，同時應前後對稱繃緊纜風繩。

10.軌道、路基箱等的布置應考慮周轉性，儘量減少材料的投入，可利用網架安裝及腳手架移動非作業時間進行路基及軌道系統的移動與布置。

11.監測控制

為確保該移動腳手架的安全，在使用過程中應對基座平台的沉降及腳手架的傾斜進行監測。監測頻率：每天不少於2次，且上午、下午各不少於1次；監測報警值：不均勻沉降10毫米；腳手架傾斜：傾斜增加值大於30毫米當出現監測報警值時，應停止腳手架的相關作業，分析原因，採取適當的糾正措施。

材料設備

《大跨度乾煤棚曲面鋼網架安裝用移動腳手架施工工法》所使用主要機具設備如表1所示。

質量控制

《大跨度乾煤棚曲面鋼網架安裝用移動腳手架施工工法》的質量控制要求如下：

一、必須遵照執行的標準、規範

1.《建築結構荷載規範》GB 50009；

2.《鋼結構設計規範》GB 50017；

3.《建築施工扣件式鋼管腳手架安全技術規範》JGJ 130；

4.《鋼結構工程施工質量驗收規範》GB 50205；

5.《鋼管腳手架扣件》GB 15831；

6.《建築地基基礎設計規範》GB 50007；

7.《建築地基基礎工程施工質量驗收規範》GB 50202。

二、質量控制措施

1.應根據工程特點，根據該工法進行深化設計，並嚴格遵循審核、審批確認程式。

2.該腳手架所使用的機具、材料等除特別說明外，均應滿足相關規範、標準要求。

3.扣件的質量應滿足相關質量要求，扣件螺栓擰緊度應控制在40~65牛·米，對端部無平台基座支撐的桿件扣件，應進行全數檢查，確保全數合格。對其他部位按每步層10%比例進行抽查，允許不合格數應不大於2隻。

4.地基應平整、無積水，排水通暢，地基承載力應不小於70千帕。基座的製做應滿足深化設計要求。腳手架基座的不均勻沉降應不大於10米；路基箱、軌道、平台應安裝平整、順直，偏差不大於±5毫米。

5.立桿垂直度偏差不大於100毫米，且每10米高度垂直度偏差不大於25毫米；腳手架整體側向傾斜不大於50毫米，或高度的1/1000；腳手架使用過程中的扭曲不應大於20毫米；縱距、步距、橫距偏差不大於20毫米；縱、橫方向水平桿高度偏差不大於20毫米；斜撐或剪刀撐彎曲偏離軸線最大值不大於150毫米，並不大於長度的1%。

6.主節點各扣件距中心點距離應不大於150毫米斜撐或剪刀撐應與節點處立桿或縱向水平桿扣連，嚴禁漏設。

7.同步層立桿、斜桿對接接頭數量應小於50%，應相互錯開布置，同時對接節點至主節點的距離應不大於1/3步高。

8.水平桿、斜撐、剪刀撐的接長應採用搭接，或採用相互錯開，與不少於2根立桿節點連線，嚴禁採用對接扣件接長桿件。

9.該移動腳手架應在下列階段應對腳手架各系統進行全方位的檢查驗收：

（1）基礎處理後，路基箱鋪裝前；

（2）跨基箱鋪裝後，軌道安裝前；

（3）軌道安裝後，腳手架基座系統安裝前；

（4）腳手架基座系統安裝後，腳手架搭設前；

（5）每搭設10~13米高度後；

（6）達到設計高度後，正式使用前；

（7）遇有六級或六級以上大風后，或遇上大雨後；

（8）腳手架移動前；

（9）腳手架移動後；

（10）腳手架停用超過15天。

10.其他質量要求參考以下規範：《築施工扣件式鋼管腳手架安全技術規範》JGJ 130、《鋼結構工程施工質量驗收規範》GB 50205、《建築地基工程施工質量驗收規範》GB 50202等。

安全措施

採用《大跨度乾煤棚曲面鋼網架安裝用移動腳手架施工工法》施工時，除應執行國家、地方的各項安全施工的規定外，尚應遵守注意下列事項：

1.認真貫徹“安全第一，預防為主”的方針，建立項目安全生管理網路，落實安全生產責任制度，明確各級人員的職責；須充分識別危險源，並認真做好危險源評價，制定有效的危險源控制措施與方案，並組織實施。

2.施工現場的布置應符合防火消防、防墜落、防觸電、防機械傷害、防高空墜物等相關安全規定與要求，完善各種安全標識。

3.嚴格執行動火作業管理規章制度，專人監護，每次作業完畢及時清理現場。

4.施工現場的臨時用電嚴格按照《施工現場臨時用安全技術規範》JGJ 46的有關規定執行。臨時用電TN-S系統，按分路控制、分級管理的三級配電、二級保護原則布置；臨時用電線路採用橡膠絕緣電纜、架空布置。用電設備應布置有完善的防漏電、防觸電絕緣措施。施工現場臨時照明採用36伏低壓安全照明。

5.應做好臨時防護，防止高處墜落或墜物；高處作業應嚴格執行《建築施工高處作業安全技術規範》JGJ 80相關規定要求。

6.機械吊裝作業應嚴格執行相關安全操作規程，專人指揮、專人監護。

7.腳手架鋼管採用Φ48鋼管，鋼管壁厚不小於3毫米，其質量應符合《碳素結構鋼》GB/T 700中Q235-A級鋼的規定，鋼管上嚴禁打孔；扣件的螺栓擰緊扭力矩值應在40~60牛·米間，在螺栓擰緊扭力矩達65牛·米時，不得發生破壞，每一單扣件的抗滑力不小於8千牛；由縱橫鋼管組成的雙扣件體系承載抗滑能力不小於12千牛。竹笆應採用新竹笆。不合格產品不得用於該腳手架。

8.腳手架搭設前應向搭設人員及使用人員做好腳手架設計圖及施工方案的交底，明確腳手架搭設、使用、移動及拆除過程中關鍵安全控制點所有操作人員應持有有效的特殊工種證，並經崗前培訓教育合格，方可上崗。所有有資格上腳手架的人員，必須戴安全帽、系安全帶、穿防滑鞋。人員上下必須走專用安全爬梯。

9.腳手架的搭設、使用、移動、拆除等全過程設專人指揮、監護；並設定安全警戒標誌，禁止非工作人員入內。操作人員上下走專用爬梯，遵守相關高處作業安全規定。

10.該腳手架頂面均為操作平台，操作平台滿鋪新竹笆，操作平台臨邊設安全防護欄桿。為防高空墜物打擊事故的發生，該腳手架每間隔不大於10米設竹笆隔層；為防高空墜落，在水平剪刀撐A、B、C標高的外側布置安全兜網；斗輪機上方腳手架底面或側面滿掛密目安全等網，防止墜物打擊斗輪機或輸煤帶系統。

11.該腳手架須具有良好的接地措施，接地電阻不大於10歐姆，接地數量為每基座平檯布置一組，腳手架立桿與平台採用電焊焊連。

12.當出現六級及六級以上大風和雷雨時，應停止該腳手架的使用。雨天及出現大於4級及4級以上風時，不得進行腳手架的滑移作業。嚴禁夜間進行任何腳手架上的作業施工或進行腳手架的移動作業。

13.應按該工法中質量控制措施第9條規定，對腳手架各系統進行全方位的檢查、驗收，檢查、驗收合格，方可進行下階段作業。

環保措施

《大跨度乾煤棚曲面鋼網架安裝用移動腳手架施工工法》的環保措施如下：

1.貫徹執行“遵守法規，文明施工，維護環境”的環境管理方針，建立施工現場文明施工管理網路，制定各項文明施工管理制度，明確各級人員的職責；充分辨識與評價環境因素，落實環境因素管理與控制措施方案。

2.施工現場內外整潔，通道通暢，排水系統齊全、有效，污染廢棄物堆處置得當，物料堆放有序，施工人員衣容整潔，做到操作落手清。

3.施工現場清掃時，或在易產生揚塵的季節，應經常性對施工場地或道路適量灑水降塵，避免塵土飛揚，污染環境。

效益分析

1.《大跨度乾煤棚曲面鋼網架安裝用移動腳手架施工工法》結合電廠工程特點，成功確保了施工過程中乾煤棚內斗輪機、煤輸送系統的正常使用功能，即保障施工安全，又維護了電廠整體運營秩序，其經濟效益、社會效益明顯。

2.《大跨度乾煤棚曲面鋼網架安裝用移動腳手架施工工法》儘可能地使用電廠（熱電廠）工程施工中所必需的、可重複周轉使用的材料，最大限度地減少或避免了資源或費用的投入，實現了綠色施工，具有明顯的節能、環保效益。

3.《大跨度乾煤棚曲面鋼網架安裝用移動腳手架施工工法》與其他網架安裝用移動腳手架相比，操作簡單，移動方便；對地基土承載力要求相對低得多，一般不須對地基進行預加固處理；方便了網架的安裝過程中的材料運輸，最大限度地減少了網架安裝過程中資源投入。因此該工法又有效降低了網架施工成本，具有經濟合理性。

4.《大跨度乾煤棚曲面鋼網架安裝用移動腳手架施工工法》將鋼管扣件良好的力學性能與使用性能予以充分發揮，突破了鋼管扣件腳手架理論方面的局限，因此具有較高的技術先進性。

套用實例

《大跨度乾煤棚曲面鋼網架安裝用移動腳手架施工工法》的套用實例如下：

• 套用實例1

南通天生港發電有限公司2×325兆瓦技改工程中的乾煤棚屋蓋採用螺栓節點曲面網架，跨度103米、長度約98米；工程所在地質土層為20世紀70年代中期河堤吹土地基上覆2~4米厚粉煤灰；網架安裝過程中須不得影響先行安裝的輸煤系統及斗輪機的正常運行，從而保證電廠正常運營秩序。該工程大跨度曲面鋼網架安裝用移動腳手架採用該工法闡述工藝，成功地得到實施，工程質量優良；與一般落地腳手架或桁架支承式移動腳手架相比，取得了經濟技術效益，參見表2所示。

表2 經濟效益對比分析一覽表

序號	技術經濟對比項目	滿堂腳手架工藝	桁架支托式移動腳手架	該工法工藝
1	工期（天）	150	110	90
2	基礎處理費（元）①	約50萬	╱	╱
3	基座費用（元）②	墊板費用約3萬元	5萬	5萬
4	鋼管扣件數量（T）③	2400	約300	約360
5	鋼管扣件租費（元）④	115.2	10.56	10.368
6	搭拆及維護費用（元）⑤	45萬	14萬	15萬
7	桁架費用（元）⑥	╱	50TX3500=175000	╱
8	網架作業安裝時設備使用費用（元）⑦	約45萬	約20萬	約12萬
9	纜風費用（元）⑧	╱	5萬	5萬
10	①②④⑤⑥⑦⑧費用總額（元）	258.2萬	72.06萬	47.368萬

• 套用實例2

南通觀音山環保熱電廠乾煤棚76米（跨度）×86米（長）曲面網架安裝用腳手架亦採用該工法工藝，即保證工程質量，又保障了施工安全；同時輸煤帶與斗輪機系統作為電廠運行功能線路上重要系統之一與乾煤棚大跨度網架同步安裝，縮短了建設工期60天以上，取得了社會與經濟效益。與採用滿堂腳手架相比，減少施工成本支出80餘萬元人民幣。

• 套用實例3

在南通醋酸纖維有限公司熱電站乾煤棚網架安裝施工過程中，採用了該工法工藝，有效減少了乾煤棚鋼結構安裝對電站其他工序施工的干擾，即保證了網架安裝質量，又保障了施工安全，有效保證了整體建設目標的實現，節支總額10餘萬元。

註：施工費用以2005-2006年施工材料價格計算

榮譽表彰

2008年1月31日，中華人民共和國住房和城鄉建設部以“建質[2008]22號”檔案發布《關於公布2005-2006年度國家級工法的通知》，《大跨度乾煤棚曲面鋼網架安裝用移動腳手架施工工法》被評定為2005-2006年度國家二級工法。